JPH0372950B2 - - Google Patents
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- JPH0372950B2 JPH0372950B2 JP61305853A JP30585386A JPH0372950B2 JP H0372950 B2 JPH0372950 B2 JP H0372950B2 JP 61305853 A JP61305853 A JP 61305853A JP 30585386 A JP30585386 A JP 30585386A JP H0372950 B2 JPH0372950 B2 JP H0372950B2
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- antenna
- hybrid circuit
- antenna device
- distributor
- circuit
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、低仰角方向に存在する目標物の方
向を検出するアンテナ装置に関するものである。
向を検出するアンテナ装置に関するものである。
低仰角方向に存在する目標物の方向を検出する
方式として、下記文献に示されたFIXED
BEAM方式が知られている。
方式として、下記文献に示されたFIXED
BEAM方式が知られている。
W.D.WHITE、“Low−Angle Radar
Tracking in the Presence of Multipath”、
IEEE Trans.Aerospace and Electronic
Systems、vol.AES−10、pp.835−852、
November 1974 以下、文献にしたがつてFIXED BEAM方式
の動作について説明する。
Tracking in the Presence of Multipath”、
IEEE Trans.Aerospace and Electronic
Systems、vol.AES−10、pp.835−852、
November 1974 以下、文献にしたがつてFIXED BEAM方式
の動作について説明する。
第５図はアンテナ装置と目標物との位置関係を
示す図であり、図において、１はアンテナ装置、
２は目標物、３は海面、４は海面３によつて生じ
た目標物２の鏡像、５は直接波の伝搬径路、６は
反射波の伝搬径路である。
示す図であり、図において、１はアンテナ装置、
２は目標物、３は海面、４は海面３によつて生じ
た目標物２の鏡像、５は直接波の伝搬径路、６は
反射波の伝搬径路である。
アンテナ装置１はFAビーム及びFBビームなる
形状の異なる２種類の放射ビームを形成し得るも
のとし、ｕを角度座標とすると、任意のｕについ
てFAビーム及びFBビームは(1)式に示す対称条件
を満足するものとする。
形状の異なる２種類の放射ビームを形成し得るも
のとし、ｕを角度座標とすると、任意のｕについ
てFAビーム及びFBビームは(1)式に示す対称条件
を満足するものとする。
FB（ｕ）／FA（ｕ）＝FB（−ｕ）／FA（−ｕ） (1)
アンテナ装置１の軸線を、目標物２と鏡像４の
２等分角方向に向けるものとすると、FAビーム
による受信電圧VAは(2)式のように表すことがで
きる。
２等分角方向に向けるものとすると、FAビーム
による受信電圧VAは(2)式のように表すことがで
きる。
VA＝ES｛FA（ｕ）＋ρej〓FA（−ｕ）｝ (2)
ここで、
ESは直接波の振幅
ｕ は直接波がアンテナ装置１へ入射する角度
−ｕ は反射波がアンテナ装置１へ入射する角
度 ρ は海面３の電圧反射係数 φ は海面３の位相反射係数 である。同様にして、FBビームによる受信電圧
VBは、３式のように表すことができる。
度 ρ は海面３の電圧反射係数 φ は海面３の位相反射係数 である。同様にして、FBビームによる受信電圧
VBは、３式のように表すことができる。
VB＝ES｛FB（ｕ）＋ρej〓FB（−ｕ）｝ (3)
VBとVAの比をとると、
VB／VA＝FB（ｕ）＋ρej〓FB（−ｕ）／FA（
ｕ）＋ρej〓FA（−ｕ）＝FB（ｕ）／FA（ｕ）・｛１＋
ρej〓FB（−ｕ）／FB（ｕ）｝／｛１＋ρej〓FA（−ｕ
）／FA（ｕ）｝(4) となり、(1)式の対称条件を代入して整理すると、 VB／VA＝FB（ｕ）／FA（ｕ） (5) となる。
ｕ）＋ρej〓FA（−ｕ）＝FB（ｕ）／FA（ｕ）・｛１＋
ρej〓FB（−ｕ）／FB（ｕ）｝／｛１＋ρej〓FA（−ｕ
）／FA（ｕ）｝(4) となり、(1)式の対称条件を代入して整理すると、 VB／VA＝FB（ｕ）／FA（ｕ） (5) となる。
したがつて、電圧比VB／VAを測定することに
より、反射波の存在とは無関係に、既知の関数
FB／FAを用いて目標物２の方向ｕを正確に求め
ることができる。
より、反射波の存在とは無関係に、既知の関数
FB／FAを用いて目標物２の方向ｕを正確に求め
ることができる。
以上のように、FIXED BEAM方式は低仰角
方向に存在する目標物の方向を検出する方式とし
て有効であるが、(1)式の対称条件を満足するアン
テナ装置を構成する方法が不明であるという問題
点があつた。
方向に存在する目標物の方向を検出する方式とし
て有効であるが、(1)式の対称条件を満足するアン
テナ装置を構成する方法が不明であるという問題
点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、(1)式の対称条件を満足するア
ンテナ装置の具体的な構成を明らかにし、
FIXED BEAM方式を実際に適用できるアンテ
ナ装置を得ることを目的とする。
になされたもので、(1)式の対称条件を満足するア
ンテナ装置の具体的な構成を明らかにし、
FIXED BEAM方式を実際に適用できるアンテ
ナ装置を得ることを目的とする。
この発明に係るアンテナ装置は、アンテナ装置
を構成する複数個の素子アンテナを中央部と周辺
部に分割し、中央部と周辺部にそれぞれ独立した
給電回路を設け、それぞれの給電回路を複数個の
分配器とハイブリツド回路で構成し、中央部のハ
イブリツド回路の各入力端と周辺部のハイブリツ
ド回路の各入力端をそれぞれハイブリツド回路で
接続して構成したものである。
を構成する複数個の素子アンテナを中央部と周辺
部に分割し、中央部と周辺部にそれぞれ独立した
給電回路を設け、それぞれの給電回路を複数個の
分配器とハイブリツド回路で構成し、中央部のハ
イブリツド回路の各入力端と周辺部のハイブリツ
ド回路の各入力端をそれぞれハイブリツド回路で
接続して構成したものである。
この発明におけるハイブリツド回路は、複数個
の素子アンテナで受信し分配器で合成された信号
に対して所定の加減算を行い、FIXED BEAM
方式を適用するために必要となる(1)式の対称条件
を満足する放射ビームを形成する作用を行う。
の素子アンテナで受信し分配器で合成された信号
に対して所定の加減算を行い、FIXED BEAM
方式を適用するために必要となる(1)式の対称条件
を満足する放射ビームを形成する作用を行う。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において、７ａは複数個の中央部の素
子アンテナ、７ｂは複数個の周辺部の素子アンテ
ナ、８ａは中央部の素子アンテナ７ａによつて構
成される第１のサブアレイアンテナ、８ｂは周辺
部の素子アンテナ７ｂによつて構成される第２の
サブアレイアンテナ、９ａは中央部の素子アンテ
ナ７ａを給電する複数個の中央部の分配器、９ｂ
は周辺部の素子アンテナ７ｂを給電する複数個の
周辺部の分配器、１０ａは中央部の分配器９ａを
接続する第１のハイブリツド回路、１０ｂは周辺
部の分配器９ｂを接続する第２のハイブリツド回
路、１１は第１のハイブリツド回路１０ａの和信
号端子と第２のハイブリツド回路１０ｂの和信号
端子を接続する第３のハイブリツド回路、１２は
第１のハイブリツド回路１０ａの差信号端子と第
２のハイブリツド回路１０ｂの差信号端子を接続
する第４のハイブリツド回路である。
る。第１図において、７ａは複数個の中央部の素
子アンテナ、７ｂは複数個の周辺部の素子アンテ
ナ、８ａは中央部の素子アンテナ７ａによつて構
成される第１のサブアレイアンテナ、８ｂは周辺
部の素子アンテナ７ｂによつて構成される第２の
サブアレイアンテナ、９ａは中央部の素子アンテ
ナ７ａを給電する複数個の中央部の分配器、９ｂ
は周辺部の素子アンテナ７ｂを給電する複数個の
周辺部の分配器、１０ａは中央部の分配器９ａを
接続する第１のハイブリツド回路、１０ｂは周辺
部の分配器９ｂを接続する第２のハイブリツド回
路、１１は第１のハイブリツド回路１０ａの和信
号端子と第２のハイブリツド回路１０ｂの和信号
端子を接続する第３のハイブリツド回路、１２は
第１のハイブリツド回路１０ａの差信号端子と第
２のハイブリツド回路１０ｂの差信号端子を接続
する第４のハイブリツド回路である。
次に、この発明の一実施例を送信状態で使用し
た場合の動作について説明する。
た場合の動作について説明する。
第１図に示すＡ端子に高周波信号を入力する
と、この高周波信号は第１〜第３のハイブリツド
回路により同位相で分配され、中央部の分配器９
ａと周辺部の分配器９ｂに同位相の高周波信号が
供給される。中央部の分配器９ａと周辺部の分配
器９ｂは、それぞれ中央部の素子アンテナ７ａ及
び周辺部の素子アンテナ７ｂに対して所定の分配
を行い、結果として第２図ａに示す開口分布を生
じる。この開口分布は第１のサブアレイアンテナ
８ａと第２のサブアレイアンテナ８ｂが同位相で
励振された状態であるから、第２図ｂに示すよう
にアンテナ装置１の正面方向に最大値を有する偶
対称な放射パターンが得られる。
と、この高周波信号は第１〜第３のハイブリツド
回路により同位相で分配され、中央部の分配器９
ａと周辺部の分配器９ｂに同位相の高周波信号が
供給される。中央部の分配器９ａと周辺部の分配
器９ｂは、それぞれ中央部の素子アンテナ７ａ及
び周辺部の素子アンテナ７ｂに対して所定の分配
を行い、結果として第２図ａに示す開口分布を生
じる。この開口分布は第１のサブアレイアンテナ
８ａと第２のサブアレイアンテナ８ｂが同位相で
励振された状態であるから、第２図ｂに示すよう
にアンテナ装置１の正面方向に最大値を有する偶
対称な放射パターンが得られる。
第１図に示すＢ端子に高周波信号を入力する
と、この高周波信号は第１〜第３のハイブリツド
回路により分配され、中央部の分配器９ａと周辺
部の分配器９ｂに高周波信号が供給される。この
時の位相関係は、中央部の分配器９ａに対して周
辺部の分配器９ｂが逆位相となるため、開口分布
は第３図ａに示すようになる。この開口分布は第
１のサブアレイアンテナ８ａに対して第２のサブ
アレイアンテナ８ｂが逆位相で励振された状態で
あるから、第３図ｂに示すようにアンテナ装置１
の正面方向に極小値を有する偶対称な放射パター
ンが得られる。
と、この高周波信号は第１〜第３のハイブリツド
回路により分配され、中央部の分配器９ａと周辺
部の分配器９ｂに高周波信号が供給される。この
時の位相関係は、中央部の分配器９ａに対して周
辺部の分配器９ｂが逆位相となるため、開口分布
は第３図ａに示すようになる。この開口分布は第
１のサブアレイアンテナ８ａに対して第２のサブ
アレイアンテナ８ｂが逆位相で励振された状態で
あるから、第３図ｂに示すようにアンテナ装置１
の正面方向に極小値を有する偶対称な放射パター
ンが得られる。
第１図に示すＣ端子に高周波信号を入力する
と、この高周波信号は第１、第２及び第４のハイ
ブリツド回路により分配され、中央部の分配器９
ａと周辺部の分配器９ｂに高周波信号が供給され
る。この時の開口分布は第４図ａに示すようにア
ンテナ装置１の上半部と下半部が逆位相で励振さ
れた状態となり、第４図ｂに示すようにアンテナ
装置１の正面方向に零点を有する奇対称な放射パ
ターンが得られる。
と、この高周波信号は第１、第２及び第４のハイ
ブリツド回路により分配され、中央部の分配器９
ａと周辺部の分配器９ｂに高周波信号が供給され
る。この時の開口分布は第４図ａに示すようにア
ンテナ装置１の上半部と下半部が逆位相で励振さ
れた状態となり、第４図ｂに示すようにアンテナ
装置１の正面方向に零点を有する奇対称な放射パ
ターンが得られる。
以上、送信状態で使用した場合の動作について
説明したが、一般にアンテナの送信特性と受信特
性については可逆の定理が成り立つため、受信状
態で使用した場合でも上記と同じ放射パターンが
得られる。すなわち、第１図のＡ端子に得られる
受信パターンは第２図ｂと同一であり、Ｂ端子に
得られる受信パターンは第３図ｂと同一であり、
ｃ端子に得られる受信パターンは第４図ｂと同一
である。
説明したが、一般にアンテナの送信特性と受信特
性については可逆の定理が成り立つため、受信状
態で使用した場合でも上記と同じ放射パターンが
得られる。すなわち、第１図のＡ端子に得られる
受信パターンは第２図ｂと同一であり、Ｂ端子に
得られる受信パターンは第３図ｂと同一であり、
ｃ端子に得られる受信パターンは第４図ｂと同一
である。
したがつて、受信状態において、Ａ端子から得
られる信号を(1)式のFAビームとして用い、Ｂ端
子から得られる信号を(1)式のFBビームとして用
いることにより(1)式の対称条件を満足することが
でき、FIXED BEAM方式を適用して低仰角方
向に存在する目標物の方向を検出することができ
る。
られる信号を(1)式のFAビームとして用い、Ｂ端
子から得られる信号を(1)式のFBビームとして用
いることにより(1)式の対称条件を満足することが
でき、FIXED BEAM方式を適用して低仰角方
向に存在する目標物の方向を検出することができ
る。
さらに、ｃ端子から得られる受信パターンは通
常のモノパルス方式における差パターンと同一で
あることを利用して、モノパルス方式による測角
を行うことができる。
常のモノパルス方式における差パターンと同一で
あることを利用して、モノパルス方式による測角
を行うことができる。
なお、上記実施例では移相器を用いないアンテ
ナ装置について説明したが、素子アンテナと分配
器との間に移相器を接続し、電子的にビーム走査
を可能としたアンテナ装置についても上記実施例
と同様の効果が得られる。
ナ装置について説明したが、素子アンテナと分配
器との間に移相器を接続し、電子的にビーム走査
を可能としたアンテナ装置についても上記実施例
と同様の効果が得られる。
また、上記実施例では海面により反射波が生じ
る場合について説明したが、特にこれに限定され
るものではなく、大地、建築物または構造物等に
よる反射波に対しても上記実施例と同様の効果が
得られる。
る場合について説明したが、特にこれに限定され
るものではなく、大地、建築物または構造物等に
よる反射波に対しても上記実施例と同様の効果が
得られる。
以上のように、この発明によれば素子アンテナ
及び給電回路を中央部と周辺部に分割し、中央部
の給電回路の各入力端と周辺部の給電回路の各入
力端をそれぞれハイブリツド回路で接続して構成
したので、FIXED BEAM方式を適用するため
に必要となる放射ビームの対称条件を満足するこ
とができ、低仰角方向に存在する目標物の方向を
検出可能なアンテナ装置が得られる効果がある。
さらに、通常のモノパルス方式による測角に使用
する信号が得られる効果がある。
及び給電回路を中央部と周辺部に分割し、中央部
の給電回路の各入力端と周辺部の給電回路の各入
力端をそれぞれハイブリツド回路で接続して構成
したので、FIXED BEAM方式を適用するため
に必要となる放射ビームの対称条件を満足するこ
とができ、低仰角方向に存在する目標物の方向を
検出可能なアンテナ装置が得られる効果がある。
さらに、通常のモノパルス方式による測角に使用
する信号が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ装
置の構成を示す図、第２図ａ及びｂ、第３図ａ及
びｂならびに第４図ａ及びｂはこの発明の一実施
例の動作を説明するための図、第５図は文献に報
告のあるFIXED BEAM方式の動作を説明する
ための図である。 図において、１はアンテナ装置、２は目標物、
３は海面、４は鏡像、５は直接波の伝搬径路、６
は反射波の伝搬径路、７ａは中央部の素子アンテ
ナ、８ｂは周辺部の素子アンテナ、８ａは第１の
サブアレイアンテナ、８ｂは第２のサブアレイア
ンテナ、９ａは中央部の分配器、９ｂは周辺部の
分配器、１０ａは第１のハイブリツド回路、１０
ｂは第２のハイブリツド回路、１１は第３のハイ
ブリツド回路、１２は第４のハイブリツド回路で
ある。なお、図中、同一符号は同一または相当部
分を示す。
置の構成を示す図、第２図ａ及びｂ、第３図ａ及
びｂならびに第４図ａ及びｂはこの発明の一実施
例の動作を説明するための図、第５図は文献に報
告のあるFIXED BEAM方式の動作を説明する
ための図である。 図において、１はアンテナ装置、２は目標物、
３は海面、４は鏡像、５は直接波の伝搬径路、６
は反射波の伝搬径路、７ａは中央部の素子アンテ
ナ、８ｂは周辺部の素子アンテナ、８ａは第１の
サブアレイアンテナ、８ｂは第２のサブアレイア
ンテナ、９ａは中央部の分配器、９ｂは周辺部の
分配器、１０ａは第１のハイブリツド回路、１０
ｂは第２のハイブリツド回路、１１は第３のハイ
ブリツド回路、１２は第４のハイブリツド回路で
ある。なお、図中、同一符号は同一または相当部
分を示す。
Claims (1)
- １ 複数個の素子アンテナ及び給電回路等から構
成されるアンテナ装置において、中央部にある複
数個の素子アンテナを給電する給電回路と、周辺
部にある複数個の素子アンテナを給電する給電回
路を備え、中央部にある複数個の素子アンテナか
らなる第一のサブアレイアンテナを複数個の素子
アンテナ群に分割し、前記中央部の給電回路をそ
れぞれの素子アンテナ群を給電する複数個の分配
器とそれぞれの分配器を接続する第１のハイブリ
ツド回路で構成し、又周辺部にある複数個の素子
アンテナからなる第２のサブアレイアンテナを複
数個の素子アンテナ群に分割し、前記周辺部の給
電回路をそれぞれの素子アンテナ群を給電する複
数個の分配器とそれぞれの分配器を接続する第２
のハイブリツド回路で構成し、第１のハイブリツ
ド回路の各入力端と第２のハイブリツド回路の各
入力端をそれぞれハイブリツド回路で接続して構
成したことを特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61305853A JPS63157507A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | アンテナ装置 |
| US07/130,646 US4827270A (en) | 1986-12-22 | 1987-12-09 | Antenna device |
| DE3743123A DE3743123C2 (de) | 1986-12-22 | 1987-12-18 | Antennenvorrichtung |
| GB8729712A GB2202092B (en) | 1986-12-22 | 1987-12-21 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61305853A JPS63157507A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157507A JPS63157507A (ja) | 1988-06-30 |
| JPH0372950B2 true JPH0372950B2 (ja) | 1991-11-20 |
Family
ID=17950149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61305853A Granted JPS63157507A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63157507A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4912477A (en) * | 1988-11-18 | 1990-03-27 | Grumman Aerospace Corporation | Radar system for determining angular position utilizing a linear phased array antenna |
| JP2625009B2 (ja) * | 1988-12-21 | 1997-06-25 | 三菱電機株式会社 | アンテナ・システム |
| JP4802031B2 (ja) * | 2006-04-04 | 2011-10-26 | 株式会社東芝 | レーダ装置 |
| CN102812645B (zh) | 2012-04-20 | 2015-08-05 | 华为技术有限公司 | 天线、基站及波束处理方法 |
-
1986
- 1986-12-22 JP JP61305853A patent/JPS63157507A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63157507A (ja) | 1988-06-30 |
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